由玄機(jī)科技正版授權(quán)、魔方工作室群研發(fā)的經(jīng)典國(guó)漫IP改編手游《秦時(shí)明月世界》，收獲了廣大玩家和原著粉絲們的一致好評(píng)，在TapTap上評(píng)分高達(dá)8.6。這款游戲是魔方工作室對(duì)3D大世界MMO的首次嘗試，也融匯了他們?cè)谕娣ê图夹g(shù)方面的探索。

騰訊魔方工作室高級(jí)工程師王毅以“《秦時(shí)明月世界》手游的定制渲染管線”為主題在Unity線上技術(shù)大會(huì)上發(fā)表演講，介紹了《秦時(shí)明月世界》手游如何借助Unity實(shí)現(xiàn)定制渲染管線技術(shù)，具體包括相機(jī)與顏色空間、深度圖、Grab Pass、后處理和多光源幾個(gè)方面。

以下為王毅的演講內(nèi)容：
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《秦時(shí)明月世界》手游是一款大型MMO手游。首先給大家展示一下游戲中殘?jiān)鹿鹊囊欢侮P(guān)卡戰(zhàn)斗，整個(gè)戰(zhàn)斗過(guò)程結(jié)合Unity的TimeLine，我們做到了一鏡到底，無(wú)縫切換的戰(zhàn)斗和動(dòng)畫的表現(xiàn)形式。
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今天主要是給大家?guī)?lái)《秦時(shí)明月世界》定制化渲染管線技術(shù)相關(guān)的一些介紹。主要分幾個(gè)維度，包括相機(jī)與顏色空間、深度圖、Grab Pass、后處理和多光源這幾項(xiàng)。
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《秦時(shí)明月世界》中基于相機(jī)和顏色空間表現(xiàn)的準(zhǔn)備工作,主要是分辨率的分離，UI高清，場(chǎng)景動(dòng)態(tài)，平衡效果與效率。

我們?cè)谡麄€(gè)3D游戲世界中，經(jīng)常會(huì)基于PBR的高清的線性空間制作，但是常規(guī)的UI美術(shù)平時(shí)習(xí)慣于在Gamma空間工作，導(dǎo)致兩邊的工作流程有一些沖突。UI的美術(shù)不太適應(yīng)線性空間的流程，也不太適用線性空間下的顏色在他們的自產(chǎn)工具里制作。

但是，我們游戲中要使用在線性空間下的流程。為了他們的統(tǒng)一，我們會(huì)將分辨力進(jìn)行分離，把UI進(jìn)行高清的分辨率顯示，場(chǎng)景進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，場(chǎng)景中使用線性空間的流程，UI使用Gamma空間的流程進(jìn)行繪制，這樣就可以保證場(chǎng)景基于不同的機(jī)型、不同的表現(xiàn)形式進(jìn)行一個(gè)動(dòng)態(tài)分辨率的調(diào)整，保證UI的高清化。同時(shí)也使UI的資產(chǎn)可以在Gamma空間下進(jìn)行正確的顯示，保證游戲中場(chǎng)景的線性空間的顯示和UI的Gamma空間的顯示可以在一個(gè)正確的流程下工作。

我們的過(guò)程就是場(chǎng)景中使用一個(gè)線性空間的表現(xiàn)形式，它有單獨(dú)的相機(jī)區(qū)進(jìn)行繪制，同時(shí)在與UI相機(jī)進(jìn)行blender，輸出到屏幕上。然后場(chǎng)景空間的相機(jī)進(jìn)行Gamma校正，而UI本身就是在Gamma空間的流程進(jìn)行工作的，所以它不需要Gamma校正。
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接下來(lái)再說(shuō)一下我們基于深度圖的改造。

Unity為我們提供了深度Pass這個(gè)過(guò)程，幫助開發(fā)者可以在游戲項(xiàng)目中快速的某一階段獲取深度圖來(lái)進(jìn)行繪制及采樣深度進(jìn)行渲染。

《秦時(shí)明月世界》進(jìn)行了定制化的改造，在非透明物體中如果需要使用深度圖，就會(huì)采用深度Pass這種方式去獲取深度圖，如果在非透明的物體下不需要使用深度圖，我們就會(huì)采用深度圖獲取的方式，直接從深度Buffer中拷貝出來(lái)深度圖進(jìn)行使用，這樣可以有效地減少額外的DC造成的渲染消耗，尤其是對(duì)一些低端手機(jī)或者是對(duì)于DC特別敏感的手機(jī)來(lái)講，這種使用方式效率會(huì)更高。結(jié)合這兩種方式，我們就會(huì)更高效地使用Unity的深度圖。

我們?cè)赨nity的PC版、Unity的Editor，包括iOS版本都會(huì)使用翻轉(zhuǎn)的Depth這種結(jié)構(gòu)來(lái)表示深度Buffer，但是在安卓平臺(tái)，由于OpenGL ES的限制，并沒(méi)有使用這種方式。為了統(tǒng)一這個(gè)方式，我們進(jìn)行了改造，在安卓平臺(tái)也使用深度翻轉(zhuǎn)的這部分使用深度Buffer。

主要原因在于，我們的美術(shù)，尤其是關(guān)卡設(shè)計(jì)師和模型師在進(jìn)行關(guān)卡設(shè)計(jì)和資產(chǎn)設(shè)計(jì)的時(shí)候，他們基本上是在PC平臺(tái)或者是在非移動(dòng)端進(jìn)行關(guān)卡的組合以及關(guān)卡的布置，這樣往往會(huì)出現(xiàn)一些因?yàn)榻?jīng)度問(wèn)題，導(dǎo)致關(guān)卡進(jìn)入到實(shí)際的手機(jī)或者是移動(dòng)端的版本上，尤其是安卓的平臺(tái)，由于精度的問(wèn)題，會(huì)出現(xiàn)一些關(guān)卡上顯示的瑕疵。這個(gè)時(shí)候美術(shù)師或者是關(guān)卡設(shè)計(jì)師就需要反復(fù)調(diào)整關(guān)卡的結(jié)構(gòu)，來(lái)保證顯示效果的正確，相對(duì)來(lái)講是一個(gè)漫長(zhǎng)耗時(shí)的過(guò)程，因?yàn)橐苿?dòng)端要涉及手機(jī)端的APK的打包，這些過(guò)程都會(huì)影響到整個(gè)關(guān)卡制作的進(jìn)度。

為了統(tǒng)一這個(gè)方法，我們就在安卓端也使用了深度翻轉(zhuǎn)的技術(shù)，QQ號(hào)購(gòu)買平臺(tái)保證和在PC端以及iOS端使用相同的Buffer處理形式，這樣就可以大大地緩解關(guān)卡設(shè)計(jì)師在制作階段因?yàn)樯疃葲_突導(dǎo)致的顯示中的瑕疵，統(tǒng)一關(guān)卡設(shè)計(jì)中因?yàn)槠脚_(tái)化造成的精度問(wèn)題引起的顯示上的瑕疵。整體來(lái)講，縮短了關(guān)卡制作的難度以及周期。

下面再說(shuō)一下《秦時(shí)明月世界》定制管線中關(guān)于Grab Pass的定制過(guò)程。

首先，Unity本身的Grab Pass是按照傳統(tǒng)的形式，如果是相同的名字命名，它會(huì)使用同一張Grab Pass，如果是不同的名字命名，它會(huì)分別使用不同的Grab Pass。如果是項(xiàng)目中使用不慎，就會(huì)出現(xiàn)很多Grab Pass造成的一些RT的爆增，導(dǎo)致內(nèi)存爆增的問(wèn)題。《秦時(shí)明月世界》這里面采用了單一的控制方式，可以有效地緩解這種處理方式。

首先，它會(huì)收集需求，Grab Pass的Renderer，禁止繪制，然后計(jì)算每個(gè)Renderer的可見性，判斷需要哪些RT，同時(shí)根據(jù)具體的需求，我們可以使用全分辨率的RT，也可以使用不同情況縮小屏幕空間的一些RT動(dòng)作，這樣可以有效地控制RT的分辨率，節(jié)約內(nèi)存。

在整個(gè)繪制階段，利用Unity提供的CommandBuffer，我們可以快速地截取屏幕，并且在特定的階段會(huì)去使用這個(gè)Grab截圖，然后進(jìn)行特殊的效果。
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下面介紹一下我們《秦時(shí)明月世界》中定制管線的后處理流程。

《秦時(shí)明月世界》使用的是Unity為我們提供的后處理組件，傳統(tǒng)的后處理組件整個(gè)的流程是這樣的形式，首先通過(guò)一個(gè)屏幕空間的分辨率，經(jīng)過(guò)若干個(gè)后處理的流程，進(jìn)入到一個(gè)Unity提供的UberShader，然后再經(jīng)過(guò)FinalPass整個(gè)的階段，為了兼容傳統(tǒng)的后處理流程OnRender Image的方法來(lái)保證傳統(tǒng)的全屏處理繪制顯示，最終再繪制到屏幕上，然后融合到UI相機(jī)顯示到屏幕上。
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可以看到整個(gè)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生大量的RT切換，相當(dāng)于硬件FBO的切換，在Tile GPU上會(huì)造成額外的內(nèi)存的回讀，性能大量地消耗，而且至少會(huì)有兩到三次的全屏幕的操作，這樣會(huì)大大地影響整體的性能，使得后處理階段會(huì)是一個(gè)在《秦時(shí)明月世界》項(xiàng)目中非常重要的性能消耗點(diǎn)。

基于這個(gè)，我們優(yōu)化了后處理的流程，降低了它整個(gè)渲染的過(guò)程。首先，我們?nèi)サ袅薝berShader的過(guò)程，將UberShader及FinalPass和繪制屏幕這個(gè)過(guò)程三個(gè)全屏的操作統(tǒng)一到一起，同時(shí)又將傳統(tǒng)的基于屏幕空間的繪制移除掉，這樣就可以保證我們后處理的流程僅僅使用標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)全屏幕處理就可以直接與UI相機(jī)融合，繪制到屏幕上，不會(huì)造成額外的FBO的切換，也不會(huì)造成額外的FBO的回讀操作，大大降低了內(nèi)存中的回讀以及全屏幕的運(yùn)算操作，從而提升了后處理本身的效率。
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接下來(lái)講《秦時(shí)明月世界》的定制渲染管線的多光源。

Unity中多光源的處理方式在傳統(tǒng)的渲染管線中使用的是ForwardAdd這種方式，采用多個(gè)Pass繪制多個(gè)光源。《秦時(shí)明月世界》采用了單Pass多光源的方式繪制。

首先，使用靜態(tài)分支去優(yōu)化設(shè)備，同時(shí)控制內(nèi)存，使用光照的位置來(lái)定義光源類型，Shader中也會(huì)根據(jù)區(qū)域進(jìn)行劃分。《秦時(shí)明月世界》中對(duì)于多光源主要使用的是點(diǎn)光源和聚光燈，整個(gè)過(guò)程會(huì)采用單Pass多光源的方式繪制。基于這種方式，就可以減少ForwardAdd增加Pass的這種情況，也就是說(shuō)在多光源的情況下整個(gè)繪制過(guò)程，一個(gè)Pass會(huì)把所有燈光繪制到這個(gè)物體上，可以保證我們?cè)趯?duì)于DC特別敏感的設(shè)備上不會(huì)使用多Pass這種方式來(lái)增加系統(tǒng)的消耗，提升整個(gè)多光源效果上整體性能的開銷。
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給大家展示一下效果。主要展示的是我們?cè)谑褂枚喙庠吹耐瑫r(shí)使用的一個(gè)單Pass多光源的效果。可以看到在技能釋放的過(guò)程中，在技能相關(guān)的位置會(huì)有多個(gè)點(diǎn)光源去影響整個(gè)場(chǎng)景以及人物。但同時(shí)多個(gè)光源又是因?yàn)橐粋€(gè)Pass來(lái)繪制的，會(huì)大大節(jié)省性能。
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技能多光源

這是一個(gè)色相分離效果。
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色相分離

這個(gè)是后處理的邊緣模糊和多點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的效果。
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邊緣模糊&多點(diǎn)旋轉(zhuǎn)

這是一個(gè)幀混的效果。
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幀混效果

這是《秦時(shí)明月世界》中輕功的色相分離以及徑向模糊的后處理展示。
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色相分離&徑向模糊

這是水面效果的展示。這里面就用到了剛才提到的Grab Pass，用來(lái)做折射處理。
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水面效果

感謝大家！

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的《秦时明月世界》手游如何用Unity定制化渲染管线？的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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